Динамика ландшафтных геосистем
Вариант 8
- Динамика ландшафтных геосистем
Геосистема (от греч. geo - Земля и systems - целое, составленное из частей) - фундаментальная категория геоэкологии.
1) по В. Б. Сочаве, который
ввел понятие, геосистема - особый
класс управляющих систем, земное
пространство всех
Динамика ландшафтных геосистем – это смена их состояний. Различают несколько видов естественной ландшафтной динамики – динамика функционирования, развития, эволюции, катастроф (или революций) и восстановительных сукцессий.
Динамика функционирования. В динамике функционирования ведущая роль принадлежит ритмической смене обратимых состояний геосистем, связанных с круговоротами вещества и энергии и с ритмами внешней среды (планетарными, солнечными).
Если говорить о функциональной динамике геосистем вообще, то пространственную и временную ее характеристики рассматривают как относительно равнозначные составляющие. Например, изменение химического состава, скорости или положения загрязненной массы воды в водотоке при его перемещении (изменении положения) в пространстве, или суточные и сезонные (временные) изменения в ландшафтах – все это динамика. Однако, учитывая, что ландшафтные геосистемы обладают жестким, относительно инертным литогенным каркасом, пространственные характеристики их функциональной динамики имеет смысл анализировать лишь для их мобильных компонентных структур: воздуха, воды и животного населения. Поэтому при изучении функциональной динамики ландшафтной геосистемы в целом, если она не испытывает аномальных внешних воздействий (антропогенных или природных), основной акцент обычно делается на изучении изменений ее состояний во времени.
Таким образом, функциональная
динамика ландшафтных геосистем
включает в себя: а) процессы обмена
веществом и энергией с внешней
средой (метаболизм геосистемы), которые
можно рассматривать в качестве
звеньев вещественно-
Функциональная динамика
характеризуется и проявляется
в форме ритмов и циклов. Ритмичность
– это закономерное чередование
явлений через определенный промежуток
времени (период) или в пространстве
(дыхание, биопродуцирование, чередование
форм рельефа в пространстве). Цикл
– это совокупность взаимосвязанных
процессов и явлений, означающих
завершенность процесса от его начала
до конца – законченный круг развития
чего-либо (суточный цикл, жизненный
цикл или этап, цикл лекций, цикл биопродуцирования).
То есть динамика функционирования –
это в основном периодически повторяющиеся
в определенной последовательности
серии состояний геосистемы (суточных,
сезонных, погодных и др.), отличающихся
спецификой структуры и функционирования.
Бывают ритмы и с большей
Таким образом, динамике функционирования
природных геосистем, прежде всего,
свойственны ритмика и
Динамика развития геосистем проявляется в форме ландшафтных трендов (ландшафтный тренд – это направленное изменение природной геосистемы, прослеживаемое на фоне колебательных ритмике. Тренд- это общее направление, уклон, тенденция) и «жизненных» циклов, характеризующихся направленными необратимыми изменениями структуры и состояний геосистем от их зарождения до отмирания. Она определяется неполной замкнутостью круговоротов, генетической предопределенностью и типом геосистемы. Примерами динамики развития являются: а) зарождение оврага с промоины и развитие до балки с выработанным профилем и пологими заросшими склонами конкретной овражно-балочной системы; б) формирование озерной геосистемы с последующим заполнением озерной котловины рыхлыми наносами и органическими остатками растений, саморазвитием водной поверхности и отмирании озерной геосистемы, как таковой; в) эрозионные циклы и ступени рельефа, запечатленные в ярусности ландшафтной структуры территории, и ее нивелировка за счет процессов денудации. Для динамики развития характерны следующие специфические этапы и соответствующие им состояния: зарождения, молодости, зрелости, старения и полного отмирания. По сути, она определяется полным жизненным циклом геосистемы конкретного вида и типа. Динамика развития геосистем подчиняется определенным закономерностям, которые можно выявить с использованием методов ландшафтных аналогий и актуализма на местности, поэтому она относительно легко прогнозируется. Знание времени полного жизненного цикла ландшафтных геосистем (характерного времени), их отдельных элементов и этапов развития позволяет определить возраст геосистемы и прогнозировать опасные процессы, сопровождающие те или иные стадии развития. Природные тренды, определяющие динамику развития, могут быть обусловлены как постепенными направленными процессами внутреннего саморазвития геосистем, связанного с незамкнутостью внутренних круговоротов в относительно устойчивых условиях внешней среды, так и медленными направленными изменениями факторов внешней среды.
Таким образом, современной
динамике функционирования и развития
свойственны как динамическая обратимость
состояний геосистем
Необратимость и направленность развития геосистем относительна и касается только конкретных индивидов определенного уровня организации или ранга. На уровне ПТК, охватывающих геосистемы данного типа и ранга, подобные изменения обычно относительно обратимы, так как в них возможно зарождение или существование других подобных геосистем. Например, отмирает один овраг, но в данной местности имеются предпосылки или может уже существовать и развиваться другой; в пойме заносится и зарастает одна старица, но появляется и развивается аналогичным образом другая; стареют и погибают одни особи, но во включающих их популяциях существуют и возникают другие аналогичные особи. Взаимосвязь разных стадий развития и разных поколений позволяет говорить о жизненных циклах развития геосистем и их относительной обратимости.
Совокупность возможных состояний, определяющих динамику функционирования и развития геосистем, называется их инвариантом. В данном случае понятие инварианта позволяет идентифицировать ландшафтные комплексы конкретных типов самих себе в пределах определенной серии их преобразований в процессе функционирования и развития. Это очень важно при анализе трансформации природных комплексов под влиянием внешних или внутренних факторов.
Эволюционная динамика (или историческое развитие) характеризуется постепенными, последовательными непрерывными и направленными необратимыми (коренными) их изменениями (трендами). Общий закон необратимости эволюции был сформулирован в 19 в. (В.О.Ковальский, Л.Долло). Суть его в том, что в процессе эволюции происходят последовательные трансформации геосистем, которые в интегрированной форме запечатлеваются в их структуре. Повторить этот процесс в обратной последовательности (второй закон термодинамики), да еще на фоне постоянно идущих случайных процессов, невозможно. Эволюционная динамика обусловлена, во-первых, медленными, но длительными направленными изменениями (трендами) во внешней среде; во-вторых, внутренними спонтанными процессами исторического саморазвития геосистем. Если направления эволюционной динамики задаются перечисленными выше факторами, то конкретные типы ее реализации в значительной степени предопределены историко-генетическими факторами, запечатленные в структурных элементах и свойствах компонентов геосистем. Например, территории сложенные с поверхности разными породами, в процессе эволюционных преобразований, связанных с медленным общим их поднятием, будут иметь разную структуру эрозионного расчленения.
Эволюционный ландшафтный тренд – это реакция геосистемы на длительные направленные изменения внешней среды (климатические, неотектонические, гидрогеологические) и спонтанное (внутреннее) саморазвитие геосистем (например, постепенное превращение пойменной геосистемы в надпойменно-террасовую, прогрессирующее заболачивание территорий за счет саморазвития болотных массивов).
Эволюционная динамика, обусловленная изменениями внешней среды, проявляется в коренных (необратимых, качественных) адаптивных перестройках морфологической структуры геосистем. При этом постепенно отмирают одни структурные элементы эволюционирующих геосистем, а на их месте формируются новые, более адекватные изменившейся среде структуры. Тем самым конкретная геосистема выходит за пределы своего инварианта и как бы превращается в качественно другую. Для проявления эволюционной динамики длительность направленных изменений внешней среды должна значительно превышать характерное время динамики саморазвития природных и хотя бы части основных структурных элементов данной геосистемы. Например, снижение базиса эрозии или поднятие территории с господством таежных, значительно заболоченных, с глееватыми и глеевыми почвами ландшафтов, ведет к увеличению ее эрозионного расчленения, уменьшению площадей под заболоченными геосистемами и оглеенности почв, изменению структуры и увеличению биопродуктивности лесных сообществ. Такие адаптивные изменения носят для данных ПТК необратимый характер, так как восстановить прежнюю литогенную основу, а соответственно и структуру ПТК за счет естественных процессов, невозможно. В частности, неотектонические движения земной коры привели к коренным преобразованиям и формированию в Евразии горных ландшафтов (Кавказ, Карпаты). А также ландшафтов относительно низких участков, часто с переувлажненными геокомплексами (Западно-Сибирская равнина, Полесье, Мещера).
Большое влияние на эволюционное развитие природных геосистем оказывают климатические факторы. Так, сильные эволюционные изменения в ландшафтах умеренных и субарктических широт в плейстоцене (четвертичном периоде) происходили в фазы похолоданий, определивших эпохи материковых оледенений, и потеплений климата – межледниковий. В результате в средней полосе Восточно-Европейской равнины на протяжении нескольких десятков тысяч лет сменяли друг друга ландшафты от гляциально-нивальных и тундровых до таежных и широколиственных лесов.
Эволюционную динамику ландшафтов
как результат спонтанного
Ведущими факторами внешней среды, сильно влияющими на тренды эволюционного развития геосистем, являются энергия солнца и эндогенная энергия земли, определяющие гидроклиматические и геолого-геоморфологические особенности территорий (геома). Среди же факторов спонтанного развития геосистем значительная роль принадлежит биоте и экзогенным внутри ландшафтным процессам. Именно благодаря деятельности биоты ландшафтная оболочка за 2-2,5 млрд лет претерпела кардинальные изменения структуры и функционирования.
Однако эволюционная динамика,
обусловленная зарождением и
саморазвитием новых
- Характеристика субэкваториальных ландшафтов
Ландшафт — одно из фундаментальных понятий современной физической географии, в основе которого лежит идея о взаимосвязи и взаимообусловленности всех природных процессов и явлений земной поверхности.
Теплообеспеченность субэкваториальных ландшафтов составляет 3000...3300 МДж/м2, поэтому и сумма активных температур: 8000...10 500 °С. Лето жаркое, с температурой воздуха не ниже 28 °С. Для них характерна резкая сезонность увлажнения и всех природных процессов. На фоне сезонных колебаний циркуляции атмосферы аридные, семигумидные, семиаридные, гумидные ландшафты с приближением к экватору постепенно сменяют друг друга по широте.
В пустынных экстрааридных ландшафтах осадки могут не выпадать годами. Средняя многолетняя норма осадков составляет около 1мм при годовой испаряемости Е=5000 мм, Ку < 0,0002. Для них характерны громадные массивы эоловых песков, солончаковые впадины. Запасы фитомассы менее 1 т/га, продуктивность не более 1 т/га. Миграция растворимых солей образует известково-гипсовую корку. Почвы не развиты. Сезонный ритм выражен слабо.
В гумидных ландшафтах обилие осадков (1500...3000 мм) приводит к интенсивному стоку, активной эрозии, химическому выветриванию. Растительный покров образован влажными вечнозелеными лесами. Засухи не бывает, деревья не сбрасывают листьев. С мая по октябрь длится дождливый и наиболее теплый сезон. Сумма температур 8000...9000 °С, Ку = 1...3. Зимняя часть года более прохладная и менее влажная. Почвы — зональные красно-желтые, кислые, сильно выщелоченные, часто оподзоленные, обогащены окислами железа, гумуса 2...3 %.
Субэкваториальные гумидные ландшафты имеют жаркий климат, сумма температур 9000...10 000 °С, обильные осадки (1500...2000 мм) с контрастным распределением по сезонам, Ку> 1, чаще 2...3. За 2...4 зимних месяца месячная норма осадков снижается до 5 мм и менее. Сток интенсивный с энергичной денудацией и химическим выветриванием. Опад быстро разлагается, что препятствует накоплению гумуса. Почвы — красные ферраллитные, сильно выщелоченные, со скоплениями железистых конкреций.
Субтропические ландшафты представлены на территории России в узкой полосе Черноморского побережья (протяженность − 600 км) С прилегающими юго-аападными склонами Большого Кавказа. С северо-запада на юго-восток сумма активных температур увеличивается от 3500 до 4000°С, а коэффициент увлажнения − от 0,8 до 1,5, и сравнительно сухой климат с чертами средиземноморского сменяется гумидным климатом северной периферии влажных субтропиков. Соответственно индекс ТК возрастает с 29 до 40, но, несмотря на столь значительные различия, остается более высоким, чем где-либо в других районах России. Обилие солнца и тепла, мягкая зима (с положительными средними температурами самого холодного месяца), теплое море определили приоритетность курортной функции ландшафтов. По экологическому потенциалу они относятся к самому высокому классу. Определенные экологические ограничения имеют второстепенный или локальный характер (обильные дожди, эпизодические наводнения и оползни, новороссийская бора).
Приморская полоса густо населена и интенсивно освоена. Средняя плотность населения на всей территории (включая горные ландшафты) составляет 134 чел./км², доля городского населения − 83% (с учетом курортных поселков, включенных в состав г. Сочи). Антропогенные нагрузки на ландшафты весьма значительны.
- Антропогенные сельскохозяйственные ландшафты и их классификация
Многообразие человеческой деятельности в ландшафтах приводит к их
изменению. Измененные ландшафты, в свою очередь, оказывают обратное воздействие на человека и его хозяйственную деятельность. Последствия взаимодействий для общества могут быть положительными или отрицательными. Отрицательным последствиям антропогенного воздействия уделяется основное внимание.
Сложный процесс «воздействия − последствия» имеет не точечный или
линейный характер, а эффект взаимодействия в многокомпонентной системе
ландшафта распространяется по сложной, ветвящейся цепи процессов. Любая конкретная локальная или региональная геосистема характеризуется
вертикальными и горизонтальными связями, действующими в единстве времени и пространства. В результате их взаимодействия происходит перераспределение влаги, энергии и веществ из горизонтальных потоков в вертикальные и из вертикальных в горизонтальные. Через эти потоки и происходит распространение изменений. Без вертикальных связей распространение последствий от воздействий замыкалось бы на тех компонентах, где возникло, а без горизонтальных было бы локализованным в структурных элементах ландшафта.
Основоположником
Мильков (Воронежская школа ландшафтоведения). Природно-антропогенный ландшафт – это ПК, в котором на всей или большей части площади коренному воздействию человека (преобразованию) подвергся любой из компонентов ландшафта, но все еще развивающийся по природным законам. Их трудно визуально отличить от естественных аналогов, однако территории, где коренному изменению подверглось большинство природных компонентов, а иногда и все. Причем экологическое состояние территории зависит не только от того, насколько правильно решены вопросы охраны природы, но и от того, как осуществляется оптимизация природной среды.
Вопросам классификации антропо
Классификация антропогенных ландшафтов по их содержанию
Она учитывает различия в наиболее важных структурных частях антропогенных комплексов.
1. Сельскохозяйственные комплексы (возделанные поля, культурные луга и т.п.).
2. Лесные комплексы (вторичный
лес, искусственные посадки
3. Водные комплексы (пруды, водохранилища).
4. Промышленные комплексы (включая дорожные).
5. Селитебные комплексы
– ландшафты населенных
Классификации антропогенных комплексов по глубине воздействии человека на природу.
1. Антропогенные неоландшафты
– заново созданные человеком,
ранее не существовавшие в
природе комплексы. К их числу
относится курган в степи,
2. Измененные антропогенные
ландшафты, характеризующиеся
Классификация антропогенных комплексов по их генезису
1. Техногенные ландшафты
– комплексы, возникновение
2. Подсечные ландшафты
– комплексы, в своем
3. Пашенные ландшафты
– антропогенные комплексы,
4. Пирогенные ландшафты
– комплексы, обусловленные
5. Пастбищно-дигрессионные
ландшафты – комплексы
Классификация антропогенных комплексов по целенаправленности их возникновения
1. Прямые антропогенные
ландшафты –
2. Сопутствующие антропогенные
комплексы, непосредственно не
созданные человеком. Они
Классификация антропогенных комплексов по длительности их существования и степени саморегулирования
1. Долговечные саморегулируемые
ландшафты. К ним относятся
ландшафты, существующие
2. Многолетние, частично
регулируемые ландшафты. Они
3. Кратковременные регулируемые
ландшафтные комплексы,
Классификация антропогенных комплексов по их хозяйственной ценности
1. Культурные ландшафты – антропогенные комплексы, постоянно поддерживаемые в состоянии оптимальном для выполнения возложенных на них хозяйственных, эстетических и других функций. Их бонитет, ценность, как правило, выше, чем у тех природных ландшафтов, на месте которых они возникли (возделанные поля, плодовые сады, полезащитные лесные полосы и т.д.).
2. Акультурные ландшафты
– антропогенные комплексы
- Характеристика естественно-ант
ропогенных ландшафтов района проживания (Юго-Запад Москвы).
Пример классификации ландшафтов южного Подмосковья (по В. А. Николаеву, 1979):
отдел – наземные;
разряд – бореальные;
подразряд – умеренно континентальные;
семейство – восточно‐европейские;
класс – равнинные;
подкласс – низинные;
тип – смешанно‐лесные;
подтип – болотно‐луговые;
род – озерно‐водно‐ледниковые;
подрод – глинисто‐суглинистые;
вид – луговые низинные влажнотравно‐злаковые на дерново‐глеевых почвах.
Антропогенные изменения ландшафтов в районах проживания связаны с освоением, заселением и хозяйственной деятельностью на территории.
Под влиянием хозяйственной деятельности человека в процессе выполнения им социально – экономических функций при соответствующей технологии происходит изменение природных комплексов и формируется антропогенный ландшафт.
В нем значительных изменений вынес микрорельеф, грунты, растительный и животный мир. Характерные элементы антропогенного ландшафта хозяйственные постройки, населенные пункты, промышленные здания, транспортные магистрали, антропогенные ландшафты (каналы, терриконы).
По степени изменяемости и характеру влияния человека различают ландшафты измененные, нарушенные и пересозданные.

- Динамика личности осужденного и воспитательный процесс
- Динамика менеджмента
- Динамика методов и приоритетов государственного регулирования экономики
- Динамика методов и приоритетов государственного регулирования экономики
- Динамика основных показателей деятельности страховых фирм РФ за последние годы
- Динамика основных показателей финансово-хозяйственной деятельности ФГУП «ОПрОП»
- Динамика показателей экономической деятельности предприятий
- Динамика конфликта
- Динамика конфликта
- Динамика конфликта и содержание управления им
- Динамика конфликта. Эскалация конфликта
- Динамика конфликтов: причины и формы эскалации
- Динамика культуры
- Динамика культуры П.А.Сорокина